Н. — Когда конденсатор С2 будет разряжен, возникнет и будет быстро возрастать анодный ток в лампе Л2.
Л. — Совершенно верно. И в это же время (точка Б на кривых) лампа Л2 окажется в тех же условиях, что и лампа Л1 в момент А.
Н. — Иначе говоря, напряжение Uа2 упадет, конденсатор связи С2 передаст ото уменьшение на сетку лампы Л1, анодный ток которой начнет уменьшаться до нуля, что вызовет увеличение ее анодного напряжения и соответственно положительного потенциала сетки лампы Л2.
Л. — Остановись хоть ты, Незнайкин, так как на мультивибратор нельзя рассчитывать. Генератор, названный так, вырабатывает периодические напряжения специальной формы. В обеих лампах повторяются с интервалом в один полупериод в точности одни и те же явления, как это показывает внимательное рассмотрение кривых. То одна, то другая лампа по очереди пропускает ток, затем запирается.
Н. — Однако мультивибратор не дает пилообразного напряжения.
Л. — Да, это так, на его анодах можно обнаружить скорее прямоугольные колебания. Они имеют многочисленные применения, широко используются в телевидении и еще больше в электронике вообще; длительность положительных и отрицательных полупериодов идентична, когда элементы двух каскадов мультивибратора одинаковы по величине. Но если они отличаются друг от друга, симметрия нарушается. Таким образом, можно получить импульсы небольшой длительности, разделенные сравнительно длинными интервалами времени. Так можно получать синхронизирующие и различные управляющие импульсы.
ВОЗВРАЩЕНИЕ К ЗУБЬЯМ ПИЛЫ
Н. — Как и в случае генератора развертки с блокинг-генератором, нельзя ли в мультивибраторе заменить обе лампы одним двойным триодом?
Л. — Конечно, можно. Больше того, связь между двумя каскадами, обычно выполняемую с помощью конденсатора С1 можно заменить связью через общий резистор R в катодах обеих ламп (рис. 53).
Рис. 53. Мультивибратор с катодной связью. Пунктиром показана часть схемы, позволяющая получить пилообразное напряжение.
Н. — Не понимаю, каким образом резистор может заменить конденсатор.
Л. — Однако путем рассуждений ты без труда можешь проникнуть в тайну катодной связи. Ведь увеличение анодного тока одного из триодов, тока, который, не забудь, проходит также через резистор R, увеличивает падение напряжения на его концах, делая более отрицательным тот, который присоединен к сетке другой лампы. Таким образом, ее анодный ток уменьшится. Конденсатор связи, очевидно, произведет то же действие.
Н. — Теперь я понимаю. При этом по схеме видно, что сетка триода Л1 свободна и поэтому ты на нее подаешь синхронизирующие импульсы через конденсатор С3.
Л. — Я это делаю тем охотнее, что мультивибратор очень легко синхронизируется
Н. — Прости, Любознайкин, но с момента, когда оказалось, что твой мультивибратор не вырабатывает пилообразного напряжения, другие его добродетели меня не трогают.
Л. — Раз ты так уж настаиваешь на пиле, она у тебя будет, Незнайкин (рис. 54). Чтобы ее получить, добавь конденсатор С (см. соединение, изображенное на рис. 53 пунктиром) между одним из анодов мультивибратора и отрицательным полюсом высокого напряжения. Кроме того, пусть сопротивление анодного резистора Rа2 этого триода будет значительно больше, чем анодного резистора Rа1 другого триода. И у тебя появится на зажимах Rа2 пилообразное напряжение.
Рис. 54. График напряжении на правом аноде и на катоде в случае включения конденсатора С, показанного пунктиром на рис. 53.
Н. — Мне кажется, что опять начинается история с зарядом конденсатора С через резистор Rа2.
Л. — Да, такова природа этого явления. Так как сопротивление резистора Rа2 большое, ток вначале не проходит через триод Л2. Но как только напряжение на выводах С достигает достаточной величины, возникает ток между катодом и анодом, разряжая конденсатор С. Но тут же обрушивается целая лавина! С появлением тока триода Л2 в триоде Л1 возникает отрицательное смещение под действием общего катодного резистора R. Его анодный ток падает и благодаря связи через конденсатор С1 потенциал сетки триода Л2 возрастает, ускоряя разряд. Когда конденсатор С разряжен таким образом, ток через триод Л2 прекращается, и все начинается сначала.
Н. — Ну что, теперь я уже знаю все устройства для получения пилообразных напряжений?
Л. — К величайшему моему сожалению, должен тебя разочаровать. Ведь их несметное количество. Но, познакомившись с тиратроном, блокинг-генератором и мультивибратором, ты узнал основные из них. Остальные основываются на уже рассмотренных принципах. А это значит, что для тебя не представит затруднений их изучить. Благодаря этому в следующей нашей беседе мы сможем затронуть более занимательные вопросы, чем генераторы развертки.
Беседа восьмая
ЗУБЬЯ ПИЛЫ В ДЕЙСТВИИ
Рассмотрев основные типы разверток, приятели займутся изучением способов подачи вырабатываемых развертками колебаний на отклоняющие электроды или отклоняющие катушки. Они увидят, что в случае электростатического отклонения приходится подавать симметричные сигналы на каждую пару отклоняющих пластин. Что же касается электромагнитного отклонения, то скорость изменения токов, проходящих через обмотки, вызывает некоторые затруднения. Но все приходит к благополучному концу в этой беседе, в которой, в частности, рассматриваются: усиление пилообразных напряжений; получение симметричных напряжений; изменение полярности с помощью лампы; величина отклоняющего магнитного поля; индуктивность отклоняющих катушек; нарастание и уменьшение тока; величина перенапряжений; катушки с малым индуктивным сопротивлением; согласующий трансформатор; меры предосторожности в отношении изоляции; кадровая развертка; паразитные колебания; демпфирующий диод.
УСИЛИТЕЛЬ, ОБЛАДАЮЩИЙ ВСЕМИ ДОБРОДЕТЕЛЯМИ
Незнайкин. — В последний раз, Любознайкин, когда мы с тобой расставались, ты обещал поговорить о более занимательных вещах, чем эти развертки, которые преследуют меня во сне. Я не знаю, что ты имеешь в виду. Но пока я себе не могу ясно представить, как подать пилообразные напряжения на электроды в трубках с электростатическим отклонением или же на катушки в трубках с электромагнитным отклонением.
Любознайкин. — Ты прав, Незнайкин. Располагать этими напряжениями — хорошо, но уметь ими пользоваться — еще лучше. Их амплитуда обычно недостаточно велика, чтобы заставить пятно перемещаться по всему светящемуся экрану. Поэтому-то их нужно усиливать.
Н. — Вот это уж несложно, раз речь идет о напряжениях сравнительно низкой частоты.
Л. — Ты слишком скор на решения! Основная частота разверток не слишком высока. Но ввиду того что их колебания далеки от синусоиды, они очень богаты гармониками… А ты еще помнишь, что значит «гармоника»?
Н. — Конечно. Это составляющие колебания, частоты которых кратны основной частоте.
Л. — Твоя память по-прежнему тебе не изменяет. Пилообразные колебания, богатые гармониками, требуют применения усилителей, способных пропустить очень широкую полосу частот, иначе мы можем ослабить или совсем исключить гармоники высшего порядка, деформируя таким путем зубья пилы.
Н. — Если я правильно понял, усилитель, который срежет все гармоники, оставив только основную частоту, по всей вероятности, преобразует пилу в синусоиду?
Л. — Именно так. Но ты берешь крайний случай. Чаще всего, ослабляя верхние гармоники, усилитель слегка закругляет зубья.
Н. — Получается изношенная пила!
Л. — С другой стороны, я тебе напоминаю, часто применяют усилитель, умышленно искажающий форму зубьев пилы так, чтобы превратить отрезки экспоненциальных кривых в прямые линии.
